Korkean lämpötilan tulenkestävä keraaminen materiaali 3YSZ tai mitä voimme kutsua tetragonaaliksi zirkoniumoksidipolykiteeksi (TZP), on valmistettu zirkoniumoksidista, joka on stabiloitu 3-prosenttisella yttriumoksidilla.

Näillä zirkoniumoksidilaaduilla on pienimmät rakeet ja suurin kovuus huoneenlämpötilassa, koska ne ovat melkein kaikki nelikulmaisia. Sen pieni (alle mikroninen) raekoko mahdollistaa erinomaisen pinnan viimeistelyn ja terävän reunan säilyttämisen.

Zirkoniumoksidia käytetään usein stabilointiaineena joko MgO:n, CaO:n tai yttrian kanssa edistämään siirtymän kovettumista. Sen sijaan, että ensimmäinen purkaus tuottaisi täysin tetragonaalisen kiderakenteen, syntyy osittain kuutiomainen kiderakenne, joka on metastabiili jäähtyessään. Tetragonaaliset saostumat kokevat jännityksen aiheuttaman faasimuutoksen lähellä etenevää halkeaman kärkeä törmäyksen yhteydessä. Tämä prosessi saa rakenteen laajenemaan samalla kun se imee huomattavan määrän energiaa, mikä selittää tämän materiaalin huomattavan sitkeyden. Korkeat lämpötilat aiheuttavat myös huomattavan määrän reformointia, joka vaikuttaa haitallisesti lujuuteen ja aiheuttaa 3-7 % mittalaajenemisen. Lisäämällä edellä mainittuja seoksia tetragonaalin määrää voidaan hallita tasapainossa sitkeyden ja lujuuden menetyksen välillä.

Huoneenlämpötilassa tetragonaalinen zirkoniumoksidi, joka on stabiloitu 3 mol-prosenttisella Y2O3:lla (Y-TZP), näyttää parhaan suorituskyvyn sitkeyden ja taivutuslujuuden suhteen. Se näyttää myös ominaisuuksia, kuten ioninjohtavuus, alhainen lämmönjohtavuus, kovettuminen muuntamisen jälkeen ja muotomuistiefektit. Tetragonaalisen zirkoniumoksidin avulla on mahdollista luoda keraamisia komponentteja, joilla on erinomainen korroosionkestävyys, erinomainen kulutuskestävyys ja erinomainen pintakäsittely.

Tällaisten ominaisuuksien ansiosta sitä voidaan käyttää laajasti esimerkiksi biolääketieteen alalla lonkkasiirteiden ja hampaiden rekonstruktiossa sekä ydinalalla lämpösulkukerroksena polttoainesauvojen verhouksissa.